|
|
3D/RM, CAD-ontwerp, 3D-printenUit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur : Hans van de Burgt *)
(In bewerking; foto's volgen nog) 3D printenAls je normaal een pagina print, spuit een inkjet of laser een minuscuul laagje toner op het papier. Je kan dat proces herhalen op exact dezelfde plek. Laagje voor laagje, maak je een figuur steeds dikker. En als je nu eens niet met inkt maar met andere materialen spuit - die dikker zijn - bijvoorbeeld dunne laagjes kunststof, dan krijg je een drie dimensionale vorm. Bestand:3DRM-01.jpg De laatste jaren is er veel onderzoek verricht naar de mogelijkheden van 3D printen, ook wel 3D Rapid Prototyping genoemd. Zo staat bij TNO in Eindhoven een printer - ter waarde van €350.000 - die enkel gebruikt wordt voor industriële doeleinden. TNO bekijkt op welke wijze dit soort printers industriële oplossingen geboden kunnen worden aan het bedrijfsleven, het onderwijs of anderen. Zo kunnen bijvoorbeeld auto-onderdelen worden geprint. 'Dat kan, afhankelijk van de hoeveelheden, een veel goedkopere oplossing zijn dan hoe nu onderdelen worden gemaakt', aldus TNO Industrie en Techniek. De ontwikkelingen zijn zo succesvol dat op dit moment de eerste machines ontwikkeld worden voor serieproductie in het bedrijfsleven. Langzaamaan komt de 3D printer uit het laboratorium en is er sprake van 3D Rapid Manufacturing. Diverse methodenEr zijn inmiddels meerdere wegen die naar Rome leiden. Hieronder geven we een korte beschrijving van de belangrijkste methoden voor 3D printen.
Printen-on-demandTussen de industriële 3D printer van TNO en een desktop thuisprinter van Solido of Desktop Factory ligt een wereld van verschil. Voor veel mensen zal de aanschafprijs van €5.000 voor beide laatstgenoemde machines nog veel te duur zijn. Maar ook daar is een oplossing voor: 'printen-on-demand'. Het bedrijf Shapeways in Eindhoven verwerkt 3D-printverzoeken voor de consument via internet. Binnen tien dagen wordt het product thuis afgeleverd. Op de website van het Nederlandse bedrijf kunnen mensen kiezen: hun eigen ontwerptekening indienen, via een programma op de website iets ontwerpen of uit de galerie een voorwerp halen en dat eventueel aangepast laten printen. Inmiddels is de galerie gevuld met duizenden artikelen. Shapeways werkt samen met MKB-ondernemers die de beschikking hebben over industriële 3D printers. Door de vraag van de consument slim te combineren met de machinecapaciteit verspreid over meerdere locaties, ontstaat een efficiënte productieketen. En voor consumenten biedt het de mogelijkheid zelf unieke producten te fabriceren tegen een acceptabele prijs. Een object laten printen, dat helemaal aan de eigen wensen voldoet, blijkt een groot voordeel te bieden. Inmiddels groeit het aantal mensen uit de spoorweg-modelbouw die aan het 3D-printen slaan. Zij laten door Shapeways treinen, wagons, huisjes of andere attributen printen voor hun hobby. Op initiatief van de Stichting Beneluxspoor.Net zijn een aantal modelspoorhobbyisten, verenigd in de Werkgroep 3D/RM, samen met Shapeways in Eindhoven aan het experimenteren geslagen. In een relatief korte periode heeft dat geleid tot prachtige resultaten. Voor de modelspoorhobbyisten zijn er zelfs twee speciale rubrieken geopend op de website van Shapeways.
Zie hiervoor:
LijntekeningDe grote uitdaging blijkt het maken van de noodzakelijke lijntekening te zijn. De 3D printers worden aangestuurd op basis van een met CAD/CAM gemaakte ontwerp- of lijntekening. Het gaat dan met name om computerprogramma's die tekeningen kunnen maken in het .STL formaat.
De experimenten binnen de Werkgroep 3D/RM van de 'Stichting Beneluxspoor.Net' laten echter zien, dat er oplossingen mogelijk zijn die voor een bredere groep bereikbaar worden. Zo heeft Frits Westers op basis van bovenstaande ontwerptekening een proto laten maken in SLA (Stereo Lythografie). In Nederland (nog) niet officiëel op de markt, maar toch... Het resultaat is erg fraai geworden: hoge resolutie, hard materiaal, super glad oppervlakte enz. Ook Mitchell Jetten is erg bedreven in het 3D ontwerpen. Inmiddels heeft hij meerdere ontwerpen gerealiseerd, voornamelijk in schaal N. Lange tijd was het een probleem om met de SLS methode een stevig model te fabriceren, maar vooral met een glad oppervlakte. De modellen bleken te korrelig te zijn om er mooie treinmodellen mee te maken. Inmiddels is daar een oplossing voor gevonden.
Na deze behandeling is plamuren niet persé nodig. Eventueel gebruikt men een beetje spuitplamuur.
Op de foto hierboven ziet u een prototype dat niet met lijm bewerkt is (Links). Het model toont duidelijk de lelijke korrelstructuur. Het in geelgrijs jasje gespoten prototype (Rechts) is daarentegen wel met lijm bewerkt, en daarna geschuurd. Het verschil is duidelijk. Verloren wasmethodeTot nu toe worden de 3D modellen en/of prototypes als 'eindproduct' gemaakt. Een alternatief is de 'verloren wasmethode'. Hierbij wordt op basis van de 3D CAD ontwerptekening een mal geprint in was. Deze mal kan vervolgens gevuld worden met verschillende gietmetalen, waaronder messing of zamak. Toekomst?De digitale communicatie revolutie ligt achter ons. Het is tijd voor de volgende... Personal Fabrication. Volgens Neil Gershenfeld van MIT in de USA komt de mogelijkheid to make almost anything, thuis met desktop-machines binnen handbereik, of via printshops zoals Shapeways. Het duurt misschien nog enkele jaren, maar dan kunnen de eerste particulieren het zich veroorloven driedimensionaal (3D) te printen. Voor het printen van een echt voorwerp, een beeldje, gereedschap, een theekopje of een modeltrein. Meer informatie: Bronnen:
Websites: Forum BNLS: Afbeeldingen: TNO Industrie en Techniek, Karst Drenth, Jeroen van der Schaaf, Frits Westers en Mitchell Jetten. |
